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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gargerät, insbesondere Backofen oder Herd, mit einem Garraum und einer Heizeinrichtung und mit einer Lüftereinrichtung.
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Derartige Gargeräte sind bekannt und sind konstruktiv so ausgelegt, dass eine gleichmäßige Erwärmung im Garraum erfolgt, sodass zum Beispiel eine Pizza über der gesamten Fläche eine doch wenigstens im Wesentlichen gleiche Qualität aufweist. Nachteilig an diesen Gargeräten ist aber, dass immer das gesamte Gargerät aufgeheizt wird, auch wenn nur kleine Portionen zubereitet werden. Dadurch wird in solchen Fällen unnötig viel Energie benötigt.
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Es sind Gargeräte bekannt geworden, bei denen der Motor des Umluftlüfters die Drehrichtung umschalten kann. Dadurch kann der erwärmte Luftstrom auf einen definierten Bereich gerichtet werden, sodass nicht der ganze Garraum vollständig aufgeheizt werden muss, um eine kleine Portion Gargut aufzuwärmen. Allerdings ist dafür ein Antriebsmotor erforderlich, der in seiner Drehrichtung umkehrbar ist. Solche Motoren sind aufwändiger und in geringen Stückzahlen erheblich teurer. Deshalb steht der Aufwand nicht in angemessenem Verhältnis zum Ergebnis.
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Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gargerät und ein Verfahren zum Erwärmen von Gargut zur Verfügung zu stellen, womit ohne derartige Motoren ein geringerer Energiebedarf insbesondere bei Zubereitungen kleinerer Portionen ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch ein Gargerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren zum Erwärmen von Gargut mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
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Ein erfindungsgemäßes Gargerät weist wenigstens einen Garraum, wenigstens eine Heizeinrichtung und wenigstens eine Luftstromsteuereinrichtung auf. Die Luftstromsteuereinrichtung umfasst wenigstens eine motorisch in wenigstens einer Drehrichtung antreibbare Lüftereinrichtung. Die oder wenigstens eine Luftstromsteuereinrichtung ist einstellbar ausgebildet, um die Richtung eines Luftstroms in dem Garraum unabhängig von der Drehrichtung der Lüftereinrichtung gezielt zu verändern.
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Durch die Luftstromumkehr ergeben sich für den Konsumenten viele Vorteile. Die aus dem Stand der Technik bekannten herkömmlichen Gargeräte verteilen die erwärmte Luft gleichmäßig und möglichst homogen im Garraum, so dass an jeder Stelle des Garraums eine in etwa gleiche Temperatur herrscht. Bei der vorliegenden Erfindung kann hingegen wahlweise die Strömungsrichtung des Luftstroms im Garraum geändert werden, sodass die durch die Heizeinrichtung erwärmte Luft gezielt auf das Gargut gerichtet werden kann. Dadurch resultiert insbesondere bei kompakten Gargütern eine erhebliche Energieersparnis. Durch die gezielte Luftstromänderung wird bevorzugt das Gargut erwärmt und ein Großteil des Garraums kann kühler verbleiben.
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Weiterhin ist vorteilhaft, dass das Gargut durch die gezielte Beheizung schneller erwärmt und genießbar wird. Gerade in einer schnelllebigen Zeit, in der manchmal wenig Zeit zum Genuss von Lebensmitteln vorhanden ist oder genommen wird, kann eine kürzere Erwärmungsdauer vorteilhaft sein. Gleichzeitig kann aber alternativ – bei geeigneter Stellung der Luftstromsteuereinrichtung – für zum Beispiel große Portionen eine perfekte Verteilung der Wärme im gesamten Garraum erreicht werden, wodurch eine gleichmäßige Zubereitung des Garguts überall im Garraum gewährleistet ist.
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Das erfindungsgemäße Gargerät bietet aber auch für den Hersteller Vorteile. Ein erheblicher Vorteil des erfindungsgemäßen Gargeräts ist, dass die Richtung des Luftstroms unabhängig von der Drehrichtung der Lüftereinrichtung einstellbar ist. Ein wirtschaftlicher Vorteil ergibt sich aus der Bauweise, da in der vorliegenden Erfindung mit geringem materiellen Aufwand eine Luftstromumkehr realisiert wird. Jedes Gargerät wird für die Erfüllung seiner Kernaufgabe mit grundsätzlich ähnlichen Bauteilen ausgestattet, jedoch weichen diese für individuelle Anforderungen voneinander ab. Damit ein Unternehmen wirtschaftlich für die vielseitigen Interessen der Konsumenten produzieren kann, ist es daher von Vorteil, mit wenigen unterschiedlichen Bauteilen auszukommen und diese in funktionellen Kombinationen zu verbauen, da die Bauteile in großen Stückzahlen meist kostengünstiger zu erwerben sind als kleine Mengen an Bauteilen mit individuellen Eigenschaften. Ein standardmäßig eingesetztes Bauteil ist ein Motor, der eine Lüftereinrichtung in Gargeräten, insbesondere Gargeräte mit Umluft- oder Heißluftfunktion, antreibt. Eine solche wirtschaftliche Kalkulation bietet auch hier Vorteile, da kostengünstigere Motoren in großen Stückzahlen verwendet werden können.
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Insbesondere ist wenigstens eine Luftstromsteuereinrichtung vorgesehen, welche vorzugsweise als Heißgebläse oder Umluftgebläse ausgestaltet ist. Die Luftstromsteuereinrichtung ist dabei so ausgebildet, dass sie dazu in der Lage ist, den Luftstrom zu verändern und insbesondere wenigstens teilweise oder vollständig umzukehren. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es damit möglich, dass die erwärmte Luft mittels der Luftstromsteuereinrichtung direkt auf das Gargut gerichtet wird.
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Es ist bevorzugt, dass die Luftstromsteuereinrichtung wenigstens eine Begrenzungswandung umfasst. In einer bevorzugten Ausgestaltung kann die Luftstromsteuereinrichtung eine zumindest wenig luftdurchlässige oder vollständig luftundurchlässige Begrenzungswandung sein. Dabei ist insbesondere zur Veränderung der Richtung des Luftstroms ein Abstand zwischen der Lüftereinrichtung und der Begrenzungswandung einstellbar. In einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Begrenzungswandung durch die Garraumwandung gebildet.
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Weiterhin ist bevorzugt, dass eine Position der Lüftereinrichtung veränderbar ist. Dabei ist es bei kontinuierlicher und gleichbleibender Drehrichtung der Lüftereinrichtung möglich, die Richtung des Luftstroms zu verändern und insbesondere teilweise oder vollständig umzukehren. Das bietet unter anderem den Vorteil, dass mit bereits ohnehin vorhandenen Einrichtungen effektiv eine neue Funktionalität, nämlich eine Richtungsänderung des Luftstroms oder sogar eine Luftstromumkehr erreicht werden kann.
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Bevorzugt ist auch, dass wenigstens eine separate Wandung zwischen der Garraumwandung und der Lüftereinrichtung ausgebildet ist. Zur Veränderung der Richtung des Luftstroms ist insbesondere wenigstens eine separate Wandung in einer Position veränderbar. Dabei ist vorzugsweise wenigstens eine separate Wandung in Längsrichtung verstellbar, so dass der Abstand zwischen der Wandung und der Lüftereinrichtung verändert und insbesondere zum Zweck der Luftstromumkehr verringert wird. Unter der Längsrichtung wird vorzugsweise eine Richtung quer zum Verlauf der Tür des Garraums im geschlossenen Zustand verstanden.
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In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst die Luftstromsteuereinrichtung wenigstens einen Stellantrieb und wenigstens eine Kopplungseinrichtung. Wenigstens ein Stellantrieb ist möglicherweise ein Schwerkraftantrieb, ein Federwerkantrieb, ein pneumatischer Antrieb oder insbesondere ein elektrischer Antrieb. In einer möglichen Ausgestaltung ist der Antrieb ein elektrischer Antrieb und umfasst vorzugsweise wenigstens einen Elektromotor. In einer bevorzugten Weiterbildung treibt der Elektromotor die räumliche Verstellung der Lüftereinrichtung an, wobei die Begrenzungswandung dann bevorzugt durch die Garraumwandung gebildet wird. Dabei wird insbesondere die Lüftereinrichtung in Längsrichtung verstellt, so dass der Abstand zwischen der Wandung und der Lüftereinrichtung verändert wird, vorzugsweise um den Luftstrom umzukehren.
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In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung treibt der Stellantrieb die räumliche Verstellung einer separaten Garraumwandung an, wobei insbesondere die Lüftereinrichtung in ihrer Position fixiert sein kann. Dabei kann die separate Garraumwandung wenigstens aus einem Metall, einer Legierung, einem Verbundwerkstoff oder Glas oder ähnlichem mehr bestehen. In einer vorteilhaften Weiterbildung hat wenigstens eine separate Wandung eine flächige Form. Dabei hat wenigstens eine Begrenzungswandung und/oder wenigstens eine separate Wandung bevorzugt wenigstens eine Fläche, die es ermöglicht, die Luftströmung zwischen der Begrenzungswandung und der Lüftereinrichtung zu verändern, insbesondere umzulenken oder sogar umzukehren. Dabei ist bevorzugt, dass die Fläche wenigstens dem Äquivalentdurchmesser einer Lüfterschaufel entspricht.
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Besonders bevorzugt ist auch, dass der Stellantrieb über wenigstens eine Kopplungseinrichtung mit der Lüftereinrichtung und/oder wenigstens einer Begrenzungswandung wirkverbunden ist. Dabei kann möglicherweise eine Kraft von wenigstens einem Stellantrieb über wenigstens eine Kopplungseinrichtung auf wenigstens eine Lüftereinrichtung oder auf wenigstens eine Begrenzungswandung übertragen werden.
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In einer bevorzugten Weiterbildung kann insbesondere wenigstens ein Elektromotor über wenigstens eine Kopplungseinrichtung wenigstens eine separate Wandung im Garraum längenverstellen. Dabei wird insbesondere der Abstand zwischen der separaten Wandung im Garraum und der Lüftereinheit verändert, so dass bei einer bevorzugten Verkleinerung des Abstands eine Luftstromumkehr herbeigeführt wird.
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In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung kann wenigstens ein Elektromotor über wenigstens eine Kopplungseinrichtung wenigstens eine Lüftereinrichtung im Garraum längenverstellen. Die Lüftereinrichtung ist dabei möglicherweise ein Ventilator.
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Es ist bevorzugt, dass die Kopplungseinrichtung wenigstens eine Hebeleinrichtung umfasst. In einer möglichen Ausgestaltung umfasst die Hebeleinrichtung wenigstens ein Element mit Längsausdehnung, bevorzugt wenigstens eine Welle, eine Stange, ein Stift, eine flächige Struktur oder dergleichen. Bei einer Mehrzahl von Bestandteilen der Hebeleinrichtung sind diese bevorzugt über wenigstens ein Gelenk miteinander verbunden und bevorzugt an wenigstens einem Drehpunkt gelagert.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Kopplungseinrichtung wenigstens ein längsverstellbares Element. Dabei kann ein in Längsrichtung verstellbares Element eine Welle sein. In einer weiteren möglichen Ausgestaltung umfasst wenigstens eine Hebeleinrichtung wenigstens ein in Längsrichtung verstellbares Element. Dabei ist wenigstens ein in Längsrichtung verstellbares Element mit wenigstens einem Stellantrieb wirkverbunden, so dass ein vom Stellantrieb ausgehender Impuls auf wenigstens eine Hebeleinrichtung übertragen wird. Weiterhin bevorzugt ist, dass wenigstens ein zweites in Längsrichtung verstellbares Element mit wenigstens einer Hebeleinrichtung und wenigstens einer Lüftereinheit oder einer separaten Begrenzungswandung wirkverbunden ist, so dass in einer bevorzugten Ausführung der vom Stellantrieb ausgehende Impuls auf die wenigstens eine Lüftereinheit oder auf wenigstens eine separate Begrenzungswandung übergeht.
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In einer möglichen Ausgestaltung steuert der Antrieb, bevorzugt ein Elektromotor, wenigstens über eine Hebeleinrichtung wenigstens eine Begrenzungswandung oder wenigstens eine Lüftereinheit bevorzugt direkt über eine ausfahrbare Welle an.
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Bevorzugt ist, dass die Lüftereinrichtung zur Veränderung der Richtung des Luftstroms wenigstens eine einstellbare Lüfterschaufel aufweist. Dabei ist möglicherweise wenigstens eine Lüfterschaufel bevorzugt um ihre Längsachse verstellbar. In einer möglichen Ausgestaltung ist wenigstens eine verstellbare Lüfterschaufel an wenigstens einem Lüfter angeordnet, so dass bevorzugt bei Veränderung der Ausrichtung der Lüfterschaufel ein Richtungswechsel des Luftstroms erzeugt wird.
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Bevorzugt ist auch, dass die Lüfterschaufel einstellbar über die Kopplungseinrichtung mit dem Stellantrieb wirkverbunden ist. Dabei ist möglicherweise wenigstens ein Elektromotor über wenigstens eine Hebeleinrichtung mit wenigstens einer Lüfterschaufel wirkverbunden, so dass diese durch den Impuls eines Antriebs, bevorzugt wenigstens eines Elektromotors, verstellbar ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird eine Bewegung wenigstens eines Antriebs, bevorzugt eines Elektromotors, über wenigstens eine Hebeleinrichtung auf eine am Lüfter angeordneten Scheibe für eine Einstellwinkelveränderung übertragen.
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In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst die Kopplungseinrichtung wenigstens ein Zahnrad und/oder eine Zahnstange und/oder eine Welle und/oder einen Riemen. In einer bevorzugten Weiterbildung ist an der Hebeleinrichtung wenigstens eine Welle angeordnet, welche die Bewegung wenigstens eines Antriebs auf wenigstens eine separate Wandung oder auf wenigstens eine Lüftereinheit überträgt.
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In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung überträgt der Antrieb vorzugsweise seine Bewegung direkt oder indirekt auf wenigstens eine separate Wandung oder auf wenigstens eine Lüftereinheit. Dabei ist möglicherweise wenigstens eine Welle ein Übertragungsmittel.
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Dabei entspricht möglicherweise eine Zahnstange dem Element mit Längsausdehnung, wobei die Zahnstange wirkverbunden mit wenigstens einem Zahnrad ist. Das Zahnrad ist dabei insbesondere an wenigstens einer Lüfterschaufel angeordnet, so dass in einer bevorzugten Ausgestaltung wenigstens eine Zahnstange auf wenigstens ein Zahnrad wirkt und damit die Stellung wenigstens einer Lüfterschaufel verändert wird.
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In einer anderen bevorzugten Weiterbildung kann auch wenigstens ein Riemen an wenigstens einer Hebeleinrichtung angeordnet sein. Der Riemen überträgt dabei einen Impuls von wenigstens einem Antrieb über wenigstens eine Hebeleinrichtung auf wenigstens eine Lüfterschaufel, so dass diese in ihrer Stellung verändert wird.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Erwärmen eines Garguts mit einem Gargerät weist wenigstens einen Garraum und wenigstens einer Heizeinrichtung zum Beheizen des Garraums und mit einer Luftstromsteuereinrichtung auf. Die Luftstromsteuereinrichtung umfasst wenigstens eine motorisch in einer Drehrichtung antreibbare Lüftereinrichtung. Die oder wenigstens eine Luftstromsteuereinrichtung ist einstellbar ausgebildet, damit die Richtung eines Luftstroms in dem Garraum unabhängig von der Drehrichtung der Lüftereinrichtung gezielt verändert wird.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel, das im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert wird.
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In den Figuren zeigen:
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1 einen stark schematischen Querschnitt einer ersten Variante eines erfindungsgemäßen Gargeräts in einer ersten Stellung;
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2 einen stark schematischen Querschnitt des Gargeräts nach 1 in einer zweiten Stellung;
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3 einen stark schematischen Querschnitt einer zweiten Variante eines erfindungsgemäßen Gargeräts in einer ersten Stellung; und
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4 einen stark schematischen Querschnitt des Gargeräts nach 3 in einer zweiten Stellung.
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In 1 ist ein Gargerät 1 mit einem Garraum 2 dargestellt, der von einer Garraumwandung 8 begrenzt wird. Das Gargerät 1 umfasst eine Heizeinrichtung 3, eine Luftstromsteuereinrichtung 4 und eine Kopplungseinrichtung 11. Die Luftstromsteuereinrichtung 4 weist eine Lüftereinrichtung 5, bestehend aus z. B. einem Ventilator mit Lüfterschaufeln 14. Die Lüftereinrichtung 5 ist in einem Abstand 7 zu einer separaten Wandung 9 angeordnet. Die Luftstromsteuereinrichtung 4 umfasst hier auch die separate Wandung 9 und eine Kopplungseinrichtung 11 mit einem Stellantrieb 10 und einer Hebeleinrichtung 12 mit einem längsverstellbaren Element 13.
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In der hier gezeigten Konfiguration der Luftstromsteuereinrichtung 4 ist die Strömungsrichtung 20 der Luft von dem auf der Gargutaufnahme 16 liegenden Gargut 15 zur Luftstromsteuereinrichtung 4 hin gerichtet und wird nach außen umgelenkt, sodass der durch die Heizeinrichtung 3 aufgeheizte Luftstrom 22 homogen in dem Garraum 2 verteilt wird. Diese Konfiguration eignet sich für eine homogene Zubereitung größerer und auch kleinerer Portionen. Die Luft kann von den Lüfterschaufeln 14 nur aus dem vorderen Bereich des Garraums angesaugt werden und wird dann radial nach außen umgelenkt.
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2 zeigt das Gargerät 1 aus der 1 mit der Luftstromsteuereinrichtung 4 in einer zweiten Stellung. In dieser Konfiguration der Luftstromsteuereinrichtung 4 bewirkt eine Verstellung des längsverstellbaren Elements 13 mittels des Stellantriebs und der Hebeleinrichtung 12 eine Vergrößerung des Abstands 7 zwischen der separaten Wandung 9 und dem Ventilator und hier den Lüfterschaufeln 14. Daraus resultiert in Bezug zu 1 hier eine Umkehr der Strömungsrichtung 23 der Luft von der Luftstromsteuereinrichtung 4 zur dem auf der Gargutaufnahme 16 liegenden Gargut 15 hin, wobei ein Luftstrom 21 entsteht, der von der Lüftereinrichtung 5 zu dem Gargut 15 gerichtet ist. Das liegt daran, dass hier der Abstand 7 ausreicht, um Luft von hinter den Lüfterschaufeln 14 anzusaugen. Die Luft wird nun von radial außen angesaugt, durch die Heizeinrichtung aufgeheizt und durch den Ventilator nach vorn direkt auf das Gargut 15 gelenkt.
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Die Strömungsrichtung des Luftstroms 20 bzw. 21 kann ohne Richtungsänderung der Drehrichtung der Lüftereinrichtung durch Änderung des Abstandes 7 umgekehrt werden. Eine Drehrichtungsumkehr des Antriebsmotors kann vorgesehen sein, muss es aber nicht.
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3 zeigt eine andere Variante des Gargeräts 1 mit einem Garraum 2, der von einer Garraumwandung 8 begrenzt wird. Das Gargerät 1 weist ebenfalls eine Heizeinrichtung 3, eine Luftstromsteuereinrichtung 4 und eine Kopplungseinrichtung 11 auf. Die Luftstromsteuereinrichtung 4 umfasst eine Lüftereinrichtung 5, die einen Ventilator mit Lüfterschaufeln 14 umfasst, die wiederum einen Abstand 7 zur Begrenzungswandung 6 aufweisen. Hier kann der Abstand 7 ebenfalls einstellbar sein, muss es aber nicht.
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Die Kopplungseinrichtung 11 umfasst einen Stellantrieb 10 und eine Hebeleinrichtung 12 mit einem längsverstellbaren Element 13. Das längsverstellbare Element an dem Ventilator ist mit einem Koppelelement 17 wirkverbunden. In der hier gezeigten Konfiguration der Luftstromsteuereinrichtung 4 ist die Strömungsrichtung 22 der Luft von dem auf der Gargutaufnahme 16 liegenden Gargut 15 zur Luftstromsteuereinrichtung 4 hin gerichtet, wobei an dieser ein nach außen umgelenkter Luftstrom 22 entsteht.
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4 zeigt das Gargerät 1 aus der 3 mit der Luftstromsteuereinrichtung 4 in einer zweiten Konfiguration. In dieser Konfiguration der Luftstromsteuereinrichtung 4 bewirkt eine Verstellung des längsverstellbaren Elements 13 mittels des Stellantriebs und der Hebeleinrichtung 12 eine Verstellung des Koppelelements 17 und somit eine Verstellung des Anstellwinkels der Lüfterschaufeln 14. Daraus resultiert in Bezug zu 3 eine Umkehr der Strömungsrichtung 21 der Luft von der Luftstromsteuereinrichtung 4 zu dem auf der Gargutaufnahme 16 liegenden Gargut 15 hin, wobei der Luftstrom 23 radial von außen angesaugt wird und aufgeheizt von der Heizeinrichtung auf das Gargut 15 gerichtet wird.
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Damit erlaubt das erfindungsgemäße Gargerät sowohl einen energiesparenden Betrieb bei der Erwärmung kleiner Portionen, als auch eine homogene und gleichmäßige Erwärmung bei vollständiger Beladung. Durch die Einstellung der Luftstromsteuereinrichtung 4 kann der effektiv wirkende Luftstrom umgekehrt werden. Dabei kann ein Antriebsmotor mit beliebiger Drehrichtung eingesetzt werden. Eine Drehrichtungsumkehr ist nicht nötig um den Luftstrom umzukehren, aber die Erfindung kann auch mit Drehrichtungsumkehr realisiert werden, beispielsweise, wenn dadurch eine noch stärkere Fokussierung des Luftstroms auf das Gargut möglich ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gargerät
- 2
- Garraum
- 3
- Heizeinrichtung
- 4
- Luftstromsteuereinrichtung
- 5
- Lüftereinrichtung
- 6
- Begrenzungswandung
- 7
- Abstand
- 8
- Garraumwandung
- 9
- separate Wandung
- 10
- Stellantrieb
- 11
- Kopplungseinrichtung
- 12
- Hebeleinrichtung
- 13
- in Längsrichtung verstellbares Element
- 14
- Lüfterschaufel
- 15
- Gargut
- 16
- Gargutaufnahme
- 17
- Koppelelement
- 20
- Luftstrom
- 21
- Luftstrom
- 22
- Strömungsrichtung
- 23
- Strömungsrichtung
